Thermoregulatie tijdens inspanning

Meer dan 75% van de energie die ons lichaam produceert tijdens het sporten komt vrij als warmte. Dit zorgt er voor dat de lichaamstemperatuur sterk kan oplopen en - zeker in warme en vochtige omstandigheden - kan leiden tot een daling van het prestatievermogen of zelfs tot hitte uitputting. In deze blog gaan we dieper in op de onderliggende fysiologie en geven we praktische tips om zich voor te bereiden op sporten in de hitte.

Warmtebalans

Thermoregulatie is het vermogen van het lichaam om de lichaamstemperatuur of de warmtebalans constant te houden. De factoren die de warmtebalans beïnvloeden zijn weergegeven in de volgende figuur: 

Figuur 1: warmtebalans = metabolisme (rust vs. inspanning) +/- radiatie (stralingswarmte van de zon vs. van ons lichaam naar de omgeving) +/- convectie (warme vs. koude luchtstroom) +/- conductie (geleiding via vaste materialen) - evaporatie (zweet dat verdampt)

Het menselijke lichaam is ingesteld op een kerntemperatuur van ongeveer 37°C, onder of boven deze temperatuur worden een aantal mechanismen in werking gesteld om de balans te herstellen. Wanneer de kerntemperatuur oploopt, zal warmte van de kern van het lichaam via het bloed naar de huid gebracht worden waar de bloedvaten uitzetten om warmte af te geven aan de omgeving (radiatie, convectie). Tijdens inspanning zal het grootste deel van de overtollige warmte worden afgegeven door te zweten en meer bepaald door zweet dat verdampt van de huid (evaporatie).

(De)hydratatie en zoutverlies

Tijdens intensief sporten in een warme omgeving wordt vaak een zweetverlies van 1 tot 2.5 l/u en meer gehaald. Wanneer het netto vochtverlies groter is dan 2% van het eigen lichaamsgewicht, is er sprake van dehydratatie en bestaat de kans op prestatieverlies. Het percentage vochtverlies waarbij een negatief effect op de prestatie optreedt, kan individueel verschillen en hangt ook af van het type inspanning en de klimatologische omstandigheden.

Door zich voor en na de training/wedstrijd te wegen - bij voorkeur met zo min mogelijk kleren aan - kan berekend worden of er voldoende gedronken werd: [(gewicht voor inspanning - gewicht na inspanning) / gewicht voor inspanning] x 100 < 2%

Om het totale vochtverlies te berekenen tel je bij het lichaamsgewicht voor de training ook de totale hoeveelheid vloeistof op die tijdens de training werd geconsumeerd. Door het totale vochtverlies te delen door de tijdsduur van de inspanning kan de 'sweat rate' per uur berekend worden. 

Naast vochtverlies gaat zweten ook gepaard met het verlies van elektrolyten zoals natrium, kalium en chloride. Ook hier bestaan grote verschillen tussen atleten waardoor een opdeling kan gemaakt worden tussen 'salty' en 'non-salty' sweaters. Voor natrium gaat dit bijvoorbeeld over 120 tot 1600 mg/l zweet. Door de sweat rate te vermenigvuldigen met deze concentratie kan ook de totale hoeveelheid zoutverlies berekend worden. Welke sportdrank het meest geschikt is en onder welke omstandigheden, lees je in de voorgaande blog geschreven door diëtiste Inge De Ridder.

Sporten in de hitte

Er wordt verwacht dat de omstandigheden in Tokyo - met temperaturen boven 30°C en een vochtigheidsgraad tussen de 60-80% - mogelijks zullen zorgen voor de warmste Olympische Spelen ooit. Ook de wedstrijden van recreatieve sporters worden vaak op het warmste tijdstip van de dag georganiseerd waardoor ook zij zich goed moeten voorbereiden op de hitte. Want hoewel de hitte een negatieve impact heeft op de prestatie, zijn er wel degelijk een aantal maatregelen die getroffen kunnen worden om deze impact te verkleinen:

1. Warmte acclimatisatie

Door regelmatig te trainen in warme omstandigheden past het lichaam zich aan waardoor de warmtebalans minder snel verstoord raakt. Een belangrijke aanpassing is dat geacclimatiseerde sporters reeds bij een lagere kerntemperatuur beginnen te zweten en dat ze per liter zweet minder zout verliezen. Op deze manier is er een beter warmteverlies en wordt - ondanks het grotere vochtverlies - het plasmavolume minder verstoord en blijft de hartfrequentie beter onder controle.

2. Kledij

Aangepaste kledij beschermt tegen stralingswarmte van de zon en is daarnaast zweet doorlatend waardoor er betere afkoeling mogelijk is. Uit onderzoek blijkt dat een synthetische vezel het zweet beter afvoert in vergelijking met kledij in katoen.

3. (Pre)hydratatie

De vochtbalans speelt een cruciale rol om de temperatuur te reguleren. Goed gehydrateerd aan de inspanning beginnen is daarom het halve werk. In de praktijk zien we dat een groot deel van de sporters (+/- 50%!) onvoldoende drinkt vóór de inspanning. Dit kan gecontroleerd worden aan de hand van de densiteit of kleur van de urine. Door een urine kleurkaart in de kleedkamer uit te hangen worden de sporters zich hier meer van bewust.

Figuur 2: Urine kleurenkaart.

Tijdens de inspanning volstaat het vaak om te drinken wanneer je dorst hebt en heeft het zeker geen zin om meer vocht op te nemen dan je verliest. Toch zijn er ook sporters die aangemoedigd moeten worden om meer te drinken. Dit wordt extra belangrijk wanneer ze de inspanning al onvoldoende gehydrateerd aanvatten. Schenk ook na de inspanning aandacht aan het aanvullen van het vochtverlies om de recuperatie te verbeteren. Extra zoutinname is meestal niet nodig omdat de dagelijkse hoeveelheid zout die we via de normale voeding binnen krijgen deze behoefte al overstijgt.

4. Koelingsstrategieën 

Door de warmteopslag van het lichaam te beïnvloeden wordt de marge voor metabole warmte productie groter. Door bijvoorbeeld het lichaam voor de inspanning af te koelen zal de kerntemperatuur pas op een later tijdstip een kritieke grens bereiken en dus pas later de prestatiecapaciteit negatief beïnvloeden. Dit kan door het nemen van een koud bad of door het dragen van verkoelende kledij. Hou er rekening mee dat de koelingsstrategie zal verschillen naargelang het type sport en de bijhorende spelregels (tijdsduur, onderbrekingen, beschermende kledij). In de praktijk zijn de effecten van koelingsstrategieën beperkt omdat vaak niet voldoende afkoeling bereikt wordt voor de inspanning.

Tot slot

Probeer als recreatieve sporter op de warmste dagen van het jaar de hitte te vermijden door eerder 's ochtends of in de avonduren te sporten en/of pas de duur en intensiteit van de inspanning aan. Wanneer er toch wedstrijden gepland staan in zeer warme omstandigheden, hou dan rekening met bovenstaande tips. Bouw de belasting geleidelijk aan op - een getrainde sporter verdraagt sporten in de warmte beter - en schenk voldoende aandacht aan een goede hydratatie voor, tijdens en na het sporten.